Емкостной трансформаторный мост для измерения перемещений Советский патент 1980 года по МПК G01B7/00 

оВмотке трансформатора напряжения, сигнальный вход подключен к выходу ин теграгора, а выход подключен к управля1ошему входу управляемого делителя напряжения, дополнительной образцовой мерой емкости, включенной между нерегулируемой вторичной обмоткой трансформатора напряжения и одной из дифференциальных обмоток дополнительного ком паратора токов, другая дифференциаль ная обмотка которого включена последовательно с дифференциальными обмотками основного компаратора токов. На чертеже приведена блок-схема емкостного трансформаторного моста для измерения перемещений. Устройство содержит трансформатор 1 напряжения с регулируемой 2 и нерегулируемой 3 обмотками, компаратор 4 токов с дифференциальными 5 и 6, допол нительной 7 и указательной 8 обмотками, емкостной преобразователь 9 пере-мешений с токовыми электродами Юн 11, подключенными к дифференциальным обмоткам 5 и 6 компаратора 4 токов, и потенциальным, электродом 12, подключенным к нерегулируемой обмотке 3 трансформатора 1 напряжения, основн ао образцовую меру емкости 13, включенную между регулируемой обмоткой 2 трансформатора 1 напряжения и догтолни тельной обмоткой 7 компаратора 4 токов, а также детектор 14 равновесия, подключенный к указательной обмотке 8 компаратора 4 токов, дополнительный компаратор 15 токов с двумя дифференциальными 16 и 17 и вторичной 18 обмотками, интегратор 19, подключенный к вторичной обмотке 18 дополнительного компаратора, фазочувствительный детект 20, вход которого соединен р вьгходом и тегратора 19, последовательно соединен ные управляемый делитель 21 напряжени и вспомогательная образцовая мера емкости 22, включенные параллельно с оо - новной образцовой мерой емкости 13, а также дополнительную образцовую меру кости 23, включенную между нерегулиру емой обмоткой 3 трансформатора 1 напр жектш я дифференциальной обмоткой 17 дополнительного компаратора 15 токов, Устро1 ство работает следующим образом, ,,,.,„...„. . ..... ....:.,;..,. . . . Напряжение с нерегулируемой обмот ки 3 трансформатора I напряжения пода ся ва потвтхнальный электрод преобразо рателя 9 н вызывает появление токов, протекаюших по токовым электродам 10 И 11 преобразователя 9 и дифференциальным обмоткам 5 и 6-компаратора 4 токов. Эти токи создают в сердечнике компаратора 4 токов магнитный поток, пропорциональный ; измеряемому перемещению потендиальнЬго электрода 12 относительно своего исходного состояния. Указанный магнитный поток компенсируется противофазным магнитным потоком, создаваемым током, протекающим через основную образцовую меру емкости 13 и дополнительную обмотку 7 компаратора 4 токов. Суммарный ток токовых электродов 1О и 11 преобразователя 9 проходит по дифференциальной обмотке 16 дополнительного компаратора 15 токов и сравни-, вается с током дополнительной образцовой меры емкости 23. При номинальных значениях нестабильных характеристик преобразователя эти токи создают в дополнительном компараторе 15 токов равные по величине и противоположные по знаку магнитные потоки, компенсирующие друг друга. Поэтому поток, наводимый во вторичнойобмотке 18 компаратора 15 равен нулю. Суммарный ток токовых электродов 10 и 11 преобразователя 9 не зависит от измеряемого перемещения, но зависит от нестабильных геометрических и электрических характеристик зазора преобразователя 9. Поэтому при отклонении характеристик зазора от номинальных равновесие в дополнительном компараторе нарушится, и на выходе интегратора ио5тится напряжение, пропорциональное этому отклонению. Это напряжение В15шрямляется при помощи фазочувстви- тельного детектора 2О и .подается на вход управления управляемого делителя 21 напряжения, В результате этого через вспомогательную образцовую меру 22 емкости будет протекать ток, пропорциональный изменению суммарного тока преобразователя. Поэтому при изменении характеристик зазора преобразователя 9 не будет изменяться число витков регулируемой обмотки 2 трансформатора I напряжения, по которым производится отсчет измеряемого перемещения. При этом уменьшается влияние характеристик зазора преобразователя на результат измерения, что позволяет существенно повысить точность изменения. Формула изобретения Емкостной трансформаторный мост для измерения перемещений, содержащий